專利名稱：獲得用于牙部件和物理牙模型的數(shù)據(jù)的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于獲得用于制造牙部件和物理牙模型的數(shù)據(jù)的方法、系 統(tǒng)和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。
相關(guān)技術(shù)的描述
牙修復(fù)體，例如牙橋、冠、高嵌體或嵌體，可以在將其安裝在患者中 之前被預(yù)制。牙修復(fù)體可以例如由牙科技師手工制作，或使用
CAD/CAM(計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)/計(jì)算輔助制造)程序制造。在Nobel Biocare 的Procem⑧概念中提供了一種這樣的CAD/CAM程序，其包括各種產(chǎn)品和 程序。該牙修復(fù)體可以由形成框架例如陶瓷頂蓋的牙部件以及鑲面層構(gòu) 成。鑲面層可以用瓷形成。CAD/CAM程序可以用于僅制造牙部件，或整 個(gè)牙修復(fù)體。
不論牙修復(fù)體是手工還是借助于CAD/CAM程序完成，通常都進(jìn)行下 列步驟
通過(guò)制備一顆或幾顆要被修復(fù)的牙齒，提供預(yù)備體(preparation);獲取 患者的上頜和下頜中的至少一個(gè)的印模，所述印模包括所述預(yù)備體；基于 所述印模進(jìn)行鑄造，以提供患者牙結(jié)構(gòu)的至少一部分、預(yù)備體和軟組織的 設(shè)計(jì)模型(study cast);制造牙部件；并且使用石膏設(shè)計(jì)模型和咬合架調(diào)試 和/或調(diào)節(jié)牙部件，以提供所述牙修復(fù)體。調(diào)試操作可以包括形成鑲面層。 如果將CAD/CAM程序用于形成鑲面層，則手工調(diào)試操作可以包括磨制該 鑲面層，以提供精確的咬合。
為了獲得患者的牙結(jié)構(gòu)以及可能的鄰近軟組織的表面幾何形狀，將印 模形成陰模。還可以取得咬合定位板，以記錄患者的上頜中的牙齒和下頜 牙齒的空間關(guān)系。對(duì)于獲取印模的方法，可以使用印模托盤(pán)。當(dāng)印模材料 固化時(shí)，將石膏傾倒入該印模中，從而在該石膏固化時(shí)，提供牙結(jié)構(gòu)和鄰近軟組織的陽(yáng)模。
如果使用CAD/CAM程序，則可以將石膏設(shè)計(jì)模型切段，其中，將含
有預(yù)備體的模型的設(shè)計(jì)模型的部分從所述設(shè)計(jì)模型的其它部分去除?？梢?使用探針掃描儀或光學(xué)掃描儀掃描該預(yù)備體模型，以提供含有其表面幾何 形狀信息的數(shù)據(jù)記錄。可以將該數(shù)據(jù)記錄發(fā)送到用于制造牙部件的制造機(jī) 構(gòu)。
可以將上頜的模型和下頜的模型安裝到要在調(diào)試操作過(guò)程中使用的咬 合架中?？梢詫⒁Ш隙ㄎ话逵糜谔峁┥项M和下頜的模型之間的空間關(guān)系， 其對(duì)應(yīng)于患者的上頜和下頜的牙齒之間的空間關(guān)系。當(dāng)已經(jīng)將設(shè)計(jì)模型適 當(dāng)?shù)匕惭b在使用咬合定位板的咬合架中時(shí)，調(diào)試操作可以開(kāi)始。
當(dāng)對(duì)牙部件添加鑲面層時(shí)，可以將設(shè)計(jì)模型用于校驗(yàn)牙部件的準(zhǔn)確度 和/或用作用于形成鑲面層的模具。設(shè)計(jì)模型還可以用于咬合調(diào)試和/或校 驗(yàn)。在調(diào)試操作過(guò)程中，牙部件被安置在預(yù)備體模型上。
通常使用高精密度制造程序制造牙部件。因此，在掃描預(yù)備體的模型 以產(chǎn)生用于牙部件的數(shù)據(jù)記錄時(shí)，提供了牙部件的內(nèi)表面和預(yù)備體模型的
外表面之間的緊密相互關(guān)系。為了特別是(u.)避免牙修復(fù)體在預(yù)備體上最
后安裝以后破裂，準(zhǔn)確度是重要的。
設(shè)計(jì)模型的制作相對(duì)耗時(shí)并且麻煩。操作石膏也不方便并且困難。此 外，設(shè)計(jì)模型在咬合架中的安裝麻煩而耗時(shí)。而且，石膏的固化時(shí)間難以
控制。然而，已經(jīng)認(rèn)為，當(dāng)在CAD生產(chǎn)以后必須調(diào)試牙部件以提供最終 的修復(fù)體時(shí)，必須制備石膏模型。這是因?yàn)椋?，?duì)患者的預(yù)備體和/ 或?qū)σ活w或幾顆咬合牙齒的調(diào)試需要校核并且需要是精確的。由于使用同 一模型進(jìn)行掃描和調(diào)試操作，因此提供了準(zhǔn)確度。
US-A-5,440,496公開(kāi)了一種CAD/CAM程序，其描述了用于掃描石膏 設(shè)計(jì)模型并且制造三維實(shí)體以形成用于一顆或幾顆牙齒的人造替代物部 分的各種技術(shù)。
US-A-2005/0177261描述了一種用于在不使用石膏模型的情況下處理 牙齒的方法。該方法包括獲取直接在口腔內(nèi)取得的數(shù)字牙模型，以產(chǎn)生表 示該數(shù)字牙模型的數(shù)據(jù)。使用表示該數(shù)字牙模型的數(shù)據(jù)以及立體光刻 (stereo lithography )設(shè)備制備物理牙模型。該物理牙模型然后被用作用于手工制備牙冠的模具，并且被用于準(zhǔn)確度校核。盡管US-A-2005/0177261 中所示的程序解決了與石膏模型的使用有關(guān)的一些問(wèn)題，但是該方法沒(méi)有 提示冠的CAD/CAM制備。由于冠直接在物理牙模型上形成，因此提供了 準(zhǔn)確度。
發(fā)明概述
因此，本發(fā)明通過(guò)提供一種獲得用于制造牙部件和物理牙模型的數(shù)據(jù) 的方法、 一種獲得用于制造牙部件和物理牙模型的數(shù)據(jù)的系統(tǒng)以及一種用 于執(zhí)行該方法的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，優(yōu)選旨在減輕、緩和或消除單獨(dú)或任何 組合的如以上確定的本領(lǐng)域中的一種或多種不足、缺點(diǎn)或問(wèn)題。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種獲得用于制造牙部件或牙結(jié)構(gòu)的至 少一部分的物理牙模型的數(shù)據(jù)的方法。該方法包括獲得用于制造牙部件的 第一數(shù)據(jù)記錄，所述第一數(shù)據(jù)記錄包含基于數(shù)字牙模型的一部分的信息。 而且，該方法包括獲得用于制造所述物理牙模型的第二數(shù)據(jù)記錄。該第二
數(shù)據(jù)記錄包含基于所述數(shù)字牙模型的至少所述部分的信息。
根據(jù)一些實(shí)施方案，獲得第一數(shù)據(jù)記錄包括獲得含有基于數(shù)字牙模型
的預(yù)備體部分的信息的數(shù)據(jù)記錄。而且，獲得第二數(shù)據(jù)記錄包括獲得基于 數(shù)字牙模型的至少所述預(yù)備體部分的信息。
根據(jù)一些實(shí)施方案，獲得第一數(shù)據(jù)記錄和獲得第二數(shù)據(jù)記錄包括獲得
數(shù)字牙模型的至少所述部分的表面幾何形狀的信息。
根據(jù)一些實(shí)施方案，該方法包括通過(guò)控制掃描儀裝置，獲得物理印模 的一部分的至少一個(gè)數(shù)字印模。該物理印模的所述部分包括牙結(jié)構(gòu)的一部 分的印模。數(shù)字牙模型是基于數(shù)字印模而產(chǎn)生。
根據(jù)一些實(shí)施方案，至少一個(gè)數(shù)據(jù)印模的獲得包括在掃描物理印模的 第一部分時(shí)，控制掃描儀裝置以應(yīng)用第一掃描分辨率。在掃描物理印模的 第二部分時(shí)，應(yīng)用第二掃描分辨率。第一掃描分辨率高于第二掃描分辨率。
根據(jù)一些實(shí)施方案，第二記錄的獲得包括對(duì)數(shù)字牙模型的至少一部分 增加連接界面。
根據(jù)一些實(shí)施方案，獲得第一數(shù)據(jù)記錄包括獲得包含基于數(shù)字牙模型 的所述部分的信息的數(shù)據(jù)記錄。該部分已經(jīng)使用第一掃描分辨率產(chǎn)生。獲得第二數(shù)據(jù)記錄包括獲得包含基于數(shù)字牙模型的至少所述部分的信息的 數(shù)據(jù)記錄。所述部分已經(jīng)使用第二掃描分辨率產(chǎn)生。第二掃描分辨率低于 第一掃描分辨率。
根據(jù)一些實(shí)施方案，獲得第一數(shù)據(jù)記錄包括在CAM設(shè)備上接收第一 數(shù)據(jù)記錄，并且基于第一數(shù)據(jù)記錄制造至少牙部件。
根據(jù)一些實(shí)施方案，獲得第二數(shù)據(jù)記錄包括在自由形態(tài)制造設(shè)備上接
收第二數(shù)據(jù)記錄。而且，該方法包括基于第二數(shù)據(jù)記錄制造物理牙模型。
根據(jù)另一個(gè)方面， 一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包含用于執(zhí)行用于獲得制造牙 部件和牙結(jié)構(gòu)的至少一部分的物理牙模型的數(shù)據(jù)的方法的計(jì)算機(jī)程序編
碼設(shè)備(means)，此時(shí)，所述計(jì)算機(jī)程序編碼設(shè)備由具有計(jì)算機(jī)能力的電子 裝置控制。
根據(jù)另一個(gè)方面，提供一種獲得用于制造牙部件和牙結(jié)構(gòu)的至少一部 分的物理牙模型的數(shù)據(jù)的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包含適于獲得用于制造牙部件的第 一數(shù)據(jù)記錄的數(shù)據(jù)記錄產(chǎn)生單元。該第一數(shù)據(jù)記錄包含基于數(shù)字牙模型的 一部分的信息。而且，該系統(tǒng)適于獲得用于制造物理牙模型的第二數(shù)據(jù)記 錄。該第二數(shù)據(jù)記錄包含基于數(shù)字牙模型的至少所述部分的信息。
根據(jù)一些實(shí)施方案，數(shù)據(jù)記錄產(chǎn)生單元適于獲得第一數(shù)據(jù)記錄，即包
含基于數(shù)字牙模型的預(yù)備體部分的信息的數(shù)據(jù)記錄。而且，數(shù)據(jù)記錄產(chǎn)生 單元適于獲得基于數(shù)字牙模型的至少預(yù)備體部分的第二數(shù)據(jù)記錄信息。
根據(jù)一些實(shí)施方案，數(shù)據(jù)記錄產(chǎn)生單元適于獲得數(shù)字牙模型的至少所 述部分的表面幾何形狀的第一數(shù)據(jù)記錄和第二數(shù)據(jù)記錄信息。
根據(jù)一些實(shí)施方案，數(shù)據(jù)記錄產(chǎn)生單元適于通過(guò)控制掃描儀裝置，獲 得物理印模的一部分的至少一個(gè)數(shù)字印模。物理印模的第一部分包含牙結(jié) 構(gòu)的一部分的印模。而且，數(shù)據(jù)記錄產(chǎn)生單元適于產(chǎn)生基于數(shù)字印模的數(shù) 字牙模型。
根據(jù)一些實(shí)施方案，數(shù)據(jù)記錄產(chǎn)生單元適于控制掃描儀裝置，以在掃 描物理印模的第一部分時(shí)應(yīng)用第一掃描分辨率，并且在掃描物理印模的第 二部分時(shí)應(yīng)用第二掃描分辨率。第一掃描分辨率高于第二掃描分辨率。
根據(jù)一些實(shí)施方案，數(shù)據(jù)記錄產(chǎn)生單元適于對(duì)數(shù)字牙模型的至少一部 分增加連接界面。根據(jù)一些實(shí)施方案，數(shù)據(jù)記錄產(chǎn)生單元適于獲得第一數(shù)據(jù)記錄，即含 有基于數(shù)字牙模型的所述部分的信息的數(shù)據(jù)記錄。所述部分已經(jīng)使用第一 掃描分辨率產(chǎn)生。而且，數(shù)據(jù)記錄產(chǎn)生單元適于獲得第二數(shù)據(jù)記錄，即包 含至少基于數(shù)字牙模型的所述部分的信息的數(shù)據(jù)記錄。所述部分已經(jīng)使用 第二掃描分辨率產(chǎn)生。第二掃描分辨率低于第一掃描分辨率。
根據(jù)一些實(shí)施方案，該系統(tǒng)包含適于接收第一數(shù)據(jù)記錄的CAM設(shè)備。
而且，該CAM設(shè)備適于基于第一數(shù)據(jù)記錄制造至少牙部件。
根據(jù)一些實(shí)施方案，該系統(tǒng)包含適于接收第二數(shù)據(jù)記錄的自由形態(tài)制 造設(shè)備。而且，該自由形態(tài)制造設(shè)備適于基于第二數(shù)據(jù)記錄制造至少物理 牙模型。
根據(jù)另一個(gè)方面，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置包含第一數(shù)據(jù)記錄和第二數(shù)據(jù)記錄中 的至少一種。
本發(fā)明的其它實(shí)施方案在從屬權(quán)利要求中有規(guī)定。
應(yīng)當(dāng)強(qiáng)調(diào)的是，術(shù)語(yǔ)"包含(comprises)/包含(comprising)"在本說(shuō)明書(shū)中 使用時(shí)，用于規(guī)定所述的特征、整數(shù)、步驟或組件的存在，但是不排除另 外的一種或多種其它特征、整數(shù)、步驟、組件或它們的組的存在。
附圖簡(jiǎn)述
從對(duì)附圖進(jìn)行的下列詳細(xì)描述、參考，本發(fā)明的實(shí)施方案的其它目的、 特征和優(yōu)點(diǎn)將顯現(xiàn)，在所述附圖中


圖1是用于制造牙部件和物理牙模型的系統(tǒng)的實(shí)施方案的示意圖； 圖2是印模托盤(pán)的實(shí)施方案的透視圖3a是當(dāng)患者咬入印模材料時(shí)的圖2的印模托盤(pán)的橫斷面視圖3b是具有物理印模的圖2的印模托盤(pán)的橫斷面視圖4是掃描儀裝置的實(shí)施方案的示意圖5是數(shù)字牙模型的透視圖6是數(shù)字牙印模的透視圖7是用于獲得第一和第二數(shù)據(jù)記錄的方法的實(shí)施方案的流程圖8a是咬合架的實(shí)施方案的透視圖8b是物理模型的實(shí)施方案的透視圖；和
10圖9是數(shù)據(jù)記錄產(chǎn)生單元的實(shí)施方案的示意圖。 實(shí)施方案的詳細(xì)描述
本發(fā)明的實(shí)施方案涉及用于制造患者的牙結(jié)構(gòu)(圖3a)的至少一部分的 至少一個(gè)牙部件和物理牙模型80(圖8b)的系統(tǒng)、方法和一種或多種設(shè)備。 牙結(jié)構(gòu)可以包括一顆牙齒、幾顆牙齒和/或患者的口腔的軟組織。牙部件可 以例如包括框架，例如通過(guò)CAM程序制造的用于冠或橋的頂蓋。可以將 鑲面層例如瓷手工添加給牙部件，以提供最終的牙修復(fù)體例如冠或橋。備 選地，最終牙修復(fù)體由CAM程序制造。因此，牙部件可以是包含框架和 通過(guò)CAM程序添加于其上的鑲面層的最終的橋或冠。本發(fā)明的實(shí)施方案 允許了使用高準(zhǔn)確度CAM生產(chǎn)制造至少一種定制的牙部件以及在物理牙 模型80上的隨后調(diào)試。物理牙模型80以及牙部件可以基于數(shù)據(jù)記錄而得 以制造。該數(shù)據(jù)記錄可以從掃描數(shù)據(jù)獲得。掃描數(shù)據(jù)可以得自患者的牙結(jié) 構(gòu)的至少一部分的印模。所述部分可以是其上應(yīng)當(dāng)安裝牙部件的預(yù)備體的 至少一部分。
本發(fā)明的實(shí)施方案消除了制造石膏設(shè)計(jì)模型的需要。因此，與使用具 有石膏設(shè)計(jì)模型的CAD/CAM程序的系統(tǒng)和/或包括手工制造牙部件的系 統(tǒng)相比，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的系統(tǒng)的效率得以提高。此外，用于牙部 件的數(shù)據(jù)記錄和用于物理牙模型80的數(shù)據(jù)具有相同的來(lái)源。該來(lái)源可以 是從患者的牙結(jié)構(gòu)的物理印模獲得的數(shù)字牙模型50(圖5)。因而，還提供 了物理牙模型80和牙部件之間的準(zhǔn)確度。
圖1示例了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的用于制造牙部件和物理牙模 型80的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括印模獲取構(gòu)件l、掃描儀裝置2、數(shù)據(jù)記錄產(chǎn)生 單元3、第一制造裝置4、第二制造裝置5、調(diào)試裝備6和安裝裝備7。
圖2示例了印模獲取構(gòu)件2的一個(gè)實(shí)施方案。在圖2的實(shí)施方案中， 印模獲取構(gòu)件包含其中可以涂敷印模材料的印模托盤(pán)10。印模托盤(pán)10的 實(shí)施方案設(shè)計(jì)用于根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的系統(tǒng)。根據(jù)圖2的實(shí)施方案的 印模托盤(pán)10是三重印模托盤(pán)，其可以用于在患者咬緊印模材料時(shí)，在單 個(gè)的步驟中獲得上頜的至少一部分、下頜的至少一部分以及咬合定位板 (bite index)的物理印模30(圖3b)。根據(jù)圖2的印模獲取構(gòu)件1屬于由本申請(qǐng)的申請(qǐng)人在本申請(qǐng)的同 一天提交的題目為"用于獲得牙結(jié)構(gòu)的印模的牙 印模托盤(pán)"的分開(kāi)的專利申請(qǐng)，所述分開(kāi)的專利申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容通過(guò)參考 而結(jié)合在此。
印模托盤(pán)IO包括適于裝填印模材料的托盤(pán)部分11。托盤(pán)部分11具有 配合牙結(jié)構(gòu)的至少一部分的輪廓(參見(jiàn)圖3b)。印模托盤(pán)10進(jìn)一步包含連 接到托盤(pán)部分11或被改裝/成型得連接到托盤(pán)部分11的柄12。柄12具有
第一末端，在所述第一末端，所述柄12被連接到托盤(pán)部分11或被改裝得 連接到托盤(pán)部分ll。當(dāng)將柄連接到托盤(pán)部分時(shí)，柄12還具有作為相對(duì)于 托盤(pán)部分的遠(yuǎn)端的第二末端。在一些實(shí)施方案中，柄12的第二末端具有
背離托盤(pán)部分的邊緣。在這樣的實(shí)施方案中，在從背離托盤(pán)部分的側(cè)面看
時(shí)，該邊緣可以形成明顯的直線。直線的長(zhǎng)度為至少30mm。在一些實(shí)施 方案中，當(dāng)從背離托盤(pán)部分的側(cè)面看時(shí)，由邊緣形成的直線的長(zhǎng)度為至少 60mm。在一些實(shí)施方案中，由邊緣形成的直線可以具有至少80mm的長(zhǎng) 度。在本發(fā)明的一些實(shí)施方案中，可以將柄可拆裝地固定到托盤(pán)部分。
在一些實(shí)施方案中，柄12可以包括兩個(gè)分開(kāi)的柄部12a、 12b，所述 柄部12a、 12b適于彼此連接，使得分開(kāi)的柄部12a、 12b部分地但不是完 全地彼此重疊。在其中柄包括分開(kāi)的部分的這樣的實(shí)施方案中，分開(kāi)的柄 部12a、 12b可以適于通過(guò)由柄部Ua、 12b形成的扣接卡件(snap-on catch) 而彼此連接。然而，連接還可以是除扣接連接以外的其它方式。在其中柄 包含分開(kāi)部分的實(shí)施方案中，分開(kāi)部分12a、 12b可以在形狀上相同。其 中分開(kāi)的柄部在形狀上不相同的實(shí)施方案也是可以的。
在其中柄12包括分開(kāi)的柄部12a、 12b的實(shí)施方案中，可以以使得柄 12被鎖接到托盤(pán)部分11的方式設(shè)計(jì)分開(kāi)的柄部12a、 12b的每一個(gè)，以與 托盤(pán)部分11的互補(bǔ)部分13配合，只要將分開(kāi)的柄部12a、 12b彼此連接 即可。
托盤(pán)部分11具有限定擁有內(nèi)壁15的至少一個(gè)空腔14的形狀。在一些 實(shí)施方案中，印模托盤(pán)10還可以包含適應(yīng)于托盤(pán)部分11的空腔14的至 少一部分中的墊。在這樣的實(shí)施方案中，內(nèi)壁15可以提供有第一導(dǎo)向結(jié) 構(gòu)，并且所述墊可以提供有配合第一導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的第二導(dǎo)向結(jié)構(gòu)。因而，可 以將第一和第二導(dǎo)向結(jié)構(gòu)以允許所述墊以由配合的導(dǎo)向結(jié)構(gòu)所引導(dǎo)的運(yùn)動(dòng)在托盤(pán)部分中運(yùn)動(dòng)的方式彼此配合。第一導(dǎo)向結(jié)構(gòu)可以包含形成軌道的 凸出部，并且第二導(dǎo)向結(jié)構(gòu)包含適于接收該第一導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的凸出部的凹 槽。備選的可能是，例如，第二導(dǎo)向結(jié)構(gòu)包含與內(nèi)壁15中的凹槽相互作 用的軌道。
所述墊可以由許多不同的材料制成。在一些實(shí)施方案中，所述墊由彈 性材料制成。
在一些實(shí)施方案中，托盤(pán)部分11可以具有配合患者的上和下牙列兩者
的一部分的輪廓(參見(jiàn)圖3a)，并且印模托盤(pán)10的外表面可以提供有可以 在掃描操作中被檢測(cè)的至少一個(gè)受托人標(biāo)記16a、 16b。這樣的受托人標(biāo)記 16a、 16b可以具有許多不同的形狀并且可以以許多不同的途徑實(shí)現(xiàn)。在一 些實(shí)施方案中，這樣的受托人標(biāo)記16a、 16b可以以無(wú)線電波不能透過(guò)的 材料制成。這可以用于將印模托盤(pán)10用作射線照相導(dǎo)向器(guide)。
在一些實(shí)施方案中，印模托盤(pán)10可以提供有機(jī)器可讀標(biāo)識(shí)例如，諸如 RFID標(biāo)簽。該機(jī)器可讀標(biāo)識(shí)還可以以其它的方式實(shí)現(xiàn)，例如作為條形碼 實(shí)現(xiàn)。機(jī)器可讀標(biāo)識(shí)的標(biāo)識(shí)符可以被輸入到第一數(shù)據(jù)記錄和第二數(shù)據(jù)記錄 的至少一種中。
在下列中，還將提及物理印模30。物理印模30可以包含患者的牙結(jié) 構(gòu)的至少一部分的印模。該牙結(jié)構(gòu)可以包含至少一顆牙齒、至少一個(gè)預(yù)備 體、和/或軟組織。每一個(gè)預(yù)備體可以包含單顆牙齒或幾顆牙齒。預(yù)備體可 以包含其上要安裝牙冠、嵌體或高嵌體的一顆牙齒。備選地或另外地，預(yù) 備體可以包含其上要安裝牙橋的幾顆牙齒。
圖3a公開(kāi)了圖2的印模托盤(pán)10的橫截面。印模托盤(pán)10的第一空腔 17a和第二空腔17b填充有印模材料。第一空腔17a和第二空腔17b由隔 板18分開(kāi)。在圖3a的實(shí)施方案中，患者咬緊印模托盤(pán)10以制成物理印 模30。第一牙齒20已經(jīng)進(jìn)入第一空腔17a中。預(yù)備體21已經(jīng)進(jìn)入第二空 腔17b中。軟組織22a、 22b己經(jīng)進(jìn)入第一空腔17a和第二空腔17b中。 當(dāng)印模材料己經(jīng)固化時(shí)，可以將印模托盤(pán)10從患者移開(kāi)，并且具有形成 于其中的物理印模30的印模材料將保留在印模托盤(pán)10中。
圖3b示例了物理印模30。在圖3b的實(shí)施方案中，物理印模30包含 第一物理印模31和第二物理印模32。第一物理印模31包含牙齒20和軟組織22a的印模。第二物理印模32包含預(yù)備體21和軟組織22b的印模。
掃描儀裝置2可以用于產(chǎn)生用于數(shù)字牙模型50的數(shù)據(jù)。該用于數(shù)字牙 模型50的數(shù)據(jù)可以是復(fù)制患者的牙結(jié)構(gòu)的幾何形狀的表面數(shù)據(jù)。表面數(shù) 據(jù)例如可以是基于3-D(三維)矢量的表面數(shù)據(jù)。
在一個(gè)實(shí)施方案中，掃描儀裝置2包含光學(xué)掃描儀，例如激光掃描儀。 根據(jù)本發(fā)明方法的實(shí)施方案，可以將軟件用于控制掃描儀裝置2。掃描儀 裝置2可以在物理印模30上運(yùn)行。在物理印模30上運(yùn)行的光學(xué)掃描儀可 以以商品名D-250TM從丹麥的3Shape公司獲得。在一些實(shí)施方案中，光學(xué) 掃描儀是激光行掃描儀(laser line scanner)。在其它的實(shí)施方案中，光學(xué)掃
描儀是利用激光三角測(cè)量的激光掃描儀。
圖4示例了掃描儀裝置2的實(shí)施方案。圖4的掃描儀裝置2包括光發(fā) 射器40和光接收器41。由光發(fā)射器40發(fā)射的光可以由物理印模30反射 并且被光接收器41接收。另外，掃描儀裝置2包含可移動(dòng)板42?？梢詫?物理印模30安置在可移動(dòng)板42上并且在掃描過(guò)程中移動(dòng)，使得物理印模 30對(duì)于光發(fā)射器40和光接收器41是可見(jiàn)的。
在另一個(gè)實(shí)施方案中，掃描儀裝置2包括用于無(wú)印模掃描的口內(nèi)掃描 儀裝置?？趦?nèi)掃描儀的一個(gè)實(shí)例可獲自美國(guó)新澤西卡爾士達(dá)特的Cadent 公司。因而，根據(jù)一些實(shí)施方案，提供了無(wú)印模產(chǎn)生牙部件和物理牙模型 30。
圖5示例了數(shù)字牙模型50。數(shù)學(xué)牙模型50可以包含第一數(shù)字牙模型 51和第二數(shù)字牙模型52。第一數(shù)字牙模型51可以是上頜的模型。而且， 第一數(shù)字牙模型51可以包括至少一顆牙齒53、至少一個(gè)預(yù)備體(未示出) 和/或軟組織54。第二數(shù)字牙模型52可以是下頜的模型。而且，第二數(shù)字 牙模型52可以包括至少一顆牙齒55、至少一個(gè)預(yù)備體56、和/或軟組織 57。第一數(shù)字牙模型51和第二數(shù)字牙模型52可以是患者的牙結(jié)構(gòu)的咬合 部分的模型，例如預(yù)備體及其對(duì)合牙的模型。
圖6示例了數(shù)字印模60。數(shù)字印模60包含口腔結(jié)構(gòu)的至少一個(gè)數(shù)字 印模。在圖6的實(shí)施方案中，數(shù)字印模60包含第一數(shù)字印模61和第二數(shù) 字印模62。此外，在圖6的實(shí)施方案中，第一數(shù)字印模61和第二數(shù)字印 模62是牙結(jié)構(gòu)的咬合部分的印模。圖7示例了用于獲得數(shù)字牙模型50的方法的一個(gè)實(shí)施方案。在第一步
驟100中，獲得至少一個(gè)數(shù)字印模60。在一個(gè)實(shí)施方案中，獲得對(duì)應(yīng)于第 一物理印模31的第一部分的第一數(shù)字印模61。此外，至少獲得對(duì)應(yīng)于第 二物理印模32的第二部分的第二數(shù)字印模62。如果物理模型60應(yīng)當(dāng)包括 牙結(jié)構(gòu)的鄰近和/或咬合部分，則可以獲得第二數(shù)字印模62。第一數(shù)字印 模61包含牙結(jié)構(gòu)的預(yù)備體的至少一個(gè)數(shù)字印模。而且，第一數(shù)字印模61 可以包含至少一顆鄰近牙齒和/或軟組織的數(shù)字印模。第二數(shù)字印模62可 以包含至少一顆咬合牙齒和/或軟組織的數(shù)字印模。第二數(shù)字印模62的每 一顆咬合牙齒或多顆咬合牙齒可以與預(yù)備體和/或第一數(shù)字印模61的一顆 牙齒或多顆牙齒咬合。第一數(shù)字印模51和第二數(shù)字印模62可以通過(guò)控制 掃描儀裝置2掃描物理印模30而獲得。
掃描儀裝置2的控制可以包括控制光發(fā)射器40和/或光接收器41。光 發(fā)射器41的控制可以例如包括將光發(fā)射器/接收器41、 42導(dǎo)向物理印模 30的表面，控制光產(chǎn)生，和/或相對(duì)于光發(fā)射器/接收器41、 42移動(dòng)物理印 模30，或反之亦然。備選地，控制光發(fā)射器/接收器41、 42和/或物理印模 30的移動(dòng)。還可以控制與掃描儀裝置2的通信，使得由數(shù)字記錄產(chǎn)生單元 3從掃描儀裝置2接收通過(guò)掃描操作獲得的數(shù)據(jù)。
掃描儀裝置2的控制在一些實(shí)施方案中包括控制掃描儀裝置2，以進(jìn) 行測(cè)量法。測(cè)量法包括測(cè)量參比點(diǎn)至物理印模30的表面的距離。測(cè)量法 還包括基于測(cè)量數(shù)據(jù)獲得物理印模30的幾何形狀并且由其形成數(shù)字印模 60。
第一數(shù)字印模61和第二數(shù)字印模62的產(chǎn)生可以例如用于制造物理牙 模型80的咬合部分。如此獲得的物理牙模型80可以用于牙部件和/或牙修 復(fù)體的咬合校核和準(zhǔn)確度控制的至少一種。為了在第一數(shù)字印模61和第 二數(shù)字印模62之間提供正確的咬合關(guān)系，可以使用根據(jù)圖2的印模托盤(pán) 10。根據(jù)一些實(shí)施方案，在掃描物理印模31、 32時(shí)，通過(guò)印模托盤(pán)10支 持物理印模31、 32。然后，可以控制掃描儀裝置2以掃描物理印模31、 32以及印模托盤(pán)10。在步驟101中，將第一物理印模31與印模托盤(pán)10 的至少一部分一起掃描。在步驟102中，將第二物理印模32與印模托盤(pán) 10的所述部分一起掃描。第一物理印模31和第二物理印模32可以同時(shí)掃描，或在相繼步驟中掃描。在相繼步驟中的掃描允許使用單個(gè)的光發(fā)射器 /接收器對(duì)。在步驟101中被掃描的印模托盤(pán)的所述部分與在步驟102中被 掃描的印模托盤(pán)的所述部分相同。被掃描的印模托盤(pán)的所述部分可以包括 不被印模材料覆蓋的印模托盤(pán)10的外表面的至少一部分。被掃描的印模
托盤(pán)的所述部分可以包括受托人標(biāo)記16a、 16b的至少一個(gè)。
基于在步驟101和102中獲得的掃描數(shù)據(jù)，可以獲得第一數(shù)字印模61 和第二數(shù)字印模62。第一數(shù)字印模61和第二數(shù)字印模62包含被掃描的印 模托盤(pán)的所述部分的數(shù)字化形式。在圖6中，被掃描的印模托盤(pán)的所述部 分的數(shù)字化形式包含受托人標(biāo)記63。
在步驟103中，將第一數(shù)字印模61與第二數(shù)字印模62排列。通過(guò)排 列印模的所述部分的數(shù)字化形式的至少一部分，可以排列第一數(shù)字印模61 和第二數(shù)字印模62。被排列的印模托盤(pán)的數(shù)字化形式越多，排列可以越好。 因?yàn)樵诟鱾€(gè)數(shù)字印模61、 62中的印模托盤(pán)10的所述部分的數(shù)字化形式具 有相同的來(lái)源，因此將提供第一數(shù)字印模61和第二數(shù)字印模62之間的正 確的咬合關(guān)系。因此，第一和第二數(shù)字印模61、 62之間的空間關(guān)系將對(duì) 應(yīng)于第一和第二印模61、 62所基于的牙結(jié)構(gòu)之間的空間關(guān)系。
在一些實(shí)施方案中，排列操作可以包括在第一數(shù)字印模61的受托人標(biāo) 記63上添加數(shù)字標(biāo)記，并且在第二數(shù)字印模62的相同的參照表面63上 添加第二數(shù)字標(biāo)記。通過(guò)控制例如光標(biāo)來(lái)放置標(biāo)記，可以由操作員手工地 添加數(shù)字標(biāo)記。數(shù)字標(biāo)記可以指示印模托盤(pán)的數(shù)字化形式的所述部分的一 個(gè)區(qū)域，在該區(qū)域排列操作應(yīng)當(dāng)開(kāi)始。這可以縮短排列操作的處理時(shí)間。 排列操作本身可以通過(guò)普遍己知的圖像處理來(lái)進(jìn)行。用于排列數(shù)字印模的 一種方法例如獲自所述的牙掃描儀D-250 。
在一些實(shí)施方案中，控制掃描儀裝置2對(duì)物理印模30的第一部分應(yīng)用 第一掃描分辨率，并且對(duì)物理印模30的第二部分應(yīng)用第二掃描分辨率。 第一掃描分辨率可以高于第二掃描分辨率。使用第一掃描分辨率掃描的部 分可以是牙結(jié)構(gòu)的預(yù)備體部分的物理印模。使用第二掃描分辨率掃描的部 分可以是預(yù)備體部分的印模。此外，可以使用第二掃描分辨率掃描鄰近預(yù) 備體部分的牙結(jié)構(gòu)的至少一部分。該鄰近部分可以例如是鄰近預(yù)備體部分 的一顆或幾顆牙齒、與預(yù)備體部分和/或鄰近的一顆牙齒或多顆牙齒咬合的牙齒、和/或軟組織。在已經(jīng)進(jìn)行使用第一和第二分辨率的掃描以后，將使 用第一掃描分辨率獲得的數(shù)據(jù)與使用第二掃描分辨率獲得的數(shù)據(jù)合并或 組合。用于合并數(shù)據(jù)的方法可獲自所述的牙掃描儀D- 250TM。 在一些實(shí)施方案中，使用單一的掃描分辨率。
可以將第一掃描分辨率設(shè)置得高得足以提供用于制造恢復(fù)牙模型的數(shù)
字牙模型50的充分的分辨率。第二掃描分辨率可以高得足以制造物理牙 模型80。對(duì)牙部件的準(zhǔn)確度的需求通常高于對(duì)物理牙模型80的準(zhǔn)確度。 因而，僅以其為牙部件的基礎(chǔ)的數(shù)字牙模型50的所述部分需要使用第一 掃描分辨率獲得。與較低的掃描分辨率相比，利用較高的掃描分辨率通常 增加處理時(shí)間。因此，盡管具有對(duì)于恢復(fù)牙修復(fù)體以及物理牙模型80的 充分的準(zhǔn)確度，但是第一和第二掃描分辨率的使用縮短了總的處理時(shí)間。 可以使用下列程序設(shè)置掃描分辨率。首先，控制掃描儀，以獲得至少 物理印模30以及可能的印模托盤(pán)10的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。該試驗(yàn)數(shù)據(jù)可以使用低 于第一掃描分辨率的掃描分辨率提供。將該試驗(yàn)數(shù)據(jù)可視化，使得用戶知 道物理印模30和印模托盤(pán)10是可掃描的，即對(duì)于光發(fā)射器40和光接收 器41可視。而且，用戶可以選擇要使用第一和第二掃描分辨率掃描的物 理印模30的部分。通過(guò)控制光標(biāo)并且在要使用第一和第二掃描分辨率掃 描的部分周?chē)?huà)參比線，可以選擇所述部分。然后，可以開(kāi)始掃描操作。 使用第一和第二掃描分辨率的掃描可以自動(dòng)進(jìn)行。通過(guò)選擇要被掃描的區(qū) 域，在掃描過(guò)程中省略任何不需要掃描的區(qū)域。因而，與掃描掃描儀裝置 2中的全部目標(biāo)相比，可以縮短用于掃描掃描儀裝置2中的目標(biāo)的掃描時(shí)間。
在圖5中，參比線58表示使用第一掃描分辨率已經(jīng)掃描過(guò)的區(qū)域。參 比線內(nèi)部的區(qū)域形成第二數(shù)字印模62的預(yù)備體部分。該預(yù)備體部分可以 包含預(yù)備體56以及軟組織57。
數(shù)字印模60可以例如表示為點(diǎn)云。在步驟104中，可以基于數(shù)字印模 61、 62產(chǎn)生正的數(shù)字牙模型。負(fù)的幾何形狀至它的相應(yīng)的正的幾何形狀的 轉(zhuǎn)化是普通已知的。用于此目的的方法例如可得自所述的牙掃描儀 D-250tm。因此，在本文中將不再詳細(xì)討論數(shù)字印模6+向正的牙模型的轉(zhuǎn) 化。在一些實(shí)施方案中，將數(shù)字牙印模61、 62在排列操作以前轉(zhuǎn)化成數(shù)字牙模型51、 52。因而，使用與用于排列第一數(shù)字印模61和第二數(shù)字印
模62的程序相同的程序?qū)⒌谝粩?shù)字牙模型51和第二數(shù)字牙模型52排列。 用于排列第一數(shù)字印模61和第二數(shù)字印模62的方法也可得自關(guān)于所述的 牙掃描儀D-250tm的3Shape。
根據(jù)一些實(shí)施方案，獲得第一數(shù)據(jù)記錄和第二數(shù)據(jù)記錄。該第一數(shù)字 記錄和第二數(shù)字記錄可以從單個(gè)的數(shù)字牙模型50獲得。數(shù)字牙模型50至 少包含意欲將牙部件供給于其的預(yù)備體56。
第一數(shù)據(jù)記錄包含基于數(shù)字牙模型50的預(yù)備體部分的信息。該第一數(shù) 字記錄可以用于制造牙部件。
第二數(shù)據(jù)記錄包含基于數(shù)字牙模型60的至少一部分的信息。所述部分 至少是以下部分第一數(shù)據(jù)記錄是基于該部分。所述部分可以包含數(shù)字預(yù) 備體56。此外，第二數(shù)據(jù)記錄的信息可以基于第一數(shù)字牙模型51和/或第 二數(shù)字牙模型52的任何其它部分。第二數(shù)據(jù)記錄可以用于制造物理牙模 型80。在一些實(shí)施方案中，第二數(shù)據(jù)記錄僅包含基于數(shù)字預(yù)備體56以及 可能的軟組織576的信息，但是不包含基于鄰近的一顆牙齒或多顆牙齒的 信息。
獲得第二數(shù)據(jù)記錄可以包括對(duì)數(shù)字牙模型50增加連接界面。連接界面 的信息被包括在第二數(shù)據(jù)記錄中。物理牙模型80的連接界面可以用于將 物理牙模型80連接到調(diào)試裝備6。在另一個(gè)實(shí)施方案中，連接界面和調(diào)試 裝備作為整體單元提供。因而，還可以將數(shù)字調(diào)試裝備加入到數(shù)字牙模型 50，并且將基于該數(shù)字調(diào)試裝備的信息包括在第二數(shù)據(jù)記錄中。這允許了 產(chǎn)生定制的調(diào)試裝備。數(shù)字調(diào)試裝備可以例如是數(shù)字咬合架。
第一數(shù)字牙模型51和第二數(shù)字牙模型52可以與虛擬參比面有關(guān)。在 一些實(shí)施方案中，第一數(shù)字牙模型51的連接界面可以具有相對(duì)于虛擬參 比面的第一空間關(guān)系。第二數(shù)字牙模型52的連接界面可以具有相對(duì)于所 述參比面的第二空間關(guān)系。在一些實(shí)施方案中，用虛擬參比面排列數(shù)字牙 模型51、 52。因此，用連接界面排列數(shù)字牙模型51、 52。第二記錄可以 包含第一表面和第二表面中的至少一個(gè)的信息。第一表面可以由至少部分 的第一數(shù)字牙模型51及其相關(guān)的連接界面形成。第二表面可以由至少部 分的第二數(shù)字牙模型52及其相關(guān)的連接界面形成。第一表面的信息和第二表面的信息可以分別包含第一表面和第二表面的幾何形狀。第一表面的 信息和第二表面的信息可以是基于矢量的CAD信息，例如3D形狀。
用于牙部件的數(shù)據(jù)的產(chǎn)生可以通過(guò)為此適用的數(shù)據(jù)產(chǎn)生方法來(lái)進(jìn)行。
數(shù)據(jù)產(chǎn)生方法可以例如通過(guò)CAD應(yīng)用程序提供。
在下列內(nèi)容中，將描述適用于產(chǎn)生用于第一數(shù)據(jù)記錄的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)產(chǎn)
生方法。通過(guò)從數(shù)字牙模型50移去一部分，可以產(chǎn)生數(shù)字模型50的預(yù)備 體56，即數(shù)字預(yù)備體56。在一些實(shí)施方案中，例如通過(guò)控制CAD應(yīng)用程 序的光標(biāo)，通過(guò)標(biāo)記數(shù)字牙模型50的某個(gè)區(qū)域，產(chǎn)生數(shù)字預(yù)備體56。該 標(biāo)記的區(qū)域可以被復(fù)制。備選地，該標(biāo)記的區(qū)域可以被切掉。此外，至少 預(yù)備體部分的數(shù)字預(yù)備體56可以在第一掃描分辨率中表示。因而，盡管 取決于制造準(zhǔn)確度，但是基于數(shù)字預(yù)備體56而制造的任何牙部件可以具 有對(duì)應(yīng)于掃描分辨率的準(zhǔn)確度，所述數(shù)字預(yù)備體56又基于數(shù)字牙模型50。 數(shù)字預(yù)備體56可以形成用于制造牙部件的基礎(chǔ)。
可以對(duì)預(yù)備體部分增加數(shù)字預(yù)備體線。該數(shù)字預(yù)備體線可以用于限定 牙部件應(yīng)當(dāng)終止的地方。牙部件的表面的幾何形狀可以對(duì)應(yīng)于如由預(yù)備體 線所界定的數(shù)字預(yù)備體56的幾何形狀。預(yù)備體線可以用于限定頂蓋。如 果預(yù)備體包含第一和第二預(yù)備體部分，則可以使用預(yù)備體部分形成牙橋頂 蓋。在一些實(shí)施方案中，數(shù)字預(yù)備體由許多線標(biāo)記形成。預(yù)備體線通過(guò)用 線將線標(biāo)記連接而形成。通過(guò)控制光標(biāo)和/或使用CAD應(yīng)用程序的拖-放功 能，可以定位線標(biāo)記。
第一制造裝置4可以基于TRM文件，即具有TRM文件格式的數(shù)據(jù)文 件而運(yùn)行。此外，數(shù)字預(yù)備體56可以由表面模型、例如表示基于矢量的 3D模型的數(shù)據(jù)表示。該基于矢量的模型可以被轉(zhuǎn)化成基于TRM的表示形 式。當(dāng)預(yù)備體部分處于基于矢量的表示形式時(shí)，可以通過(guò)掃描它的表面提 供轉(zhuǎn)化?？梢岳锰摂M徑向掃描儀提供用于TRM文件的數(shù)據(jù)。預(yù)備體線 提供了掃描應(yīng)當(dāng)終止或開(kāi)始所處的線。TRM文件的數(shù)據(jù)包含共同形成虛 擬表面例如3D表面的坐標(biāo)的輻射狀跡線(radialtrace)。因此，TRM文件表 示使用輻射狀點(diǎn)信息的3D目標(biāo)。在一些實(shí)施方案中，虛擬掃描儀測(cè)量數(shù) 字預(yù)備體50的表面上從參比點(diǎn)至特定點(diǎn)的距離。這可以例如用于模擬探 針掃描儀。當(dāng)已經(jīng)使用虛擬掃描儀掃描數(shù)字預(yù)備體56時(shí)，將數(shù)字預(yù)備體56由第 一數(shù)據(jù)組和第二數(shù)據(jù)組表示。該第一數(shù)據(jù)組可以是基于矢量的表示形式。 該第二數(shù)據(jù)組可以是基于點(diǎn)的表示形式。在一些實(shí)施方案中，第一數(shù)據(jù)組 和第二數(shù)據(jù)組被同時(shí)可視化。備選地或另外地，將第一數(shù)據(jù)組疊加在第二 數(shù)據(jù)組上可視化，或反之亦然。而且，可以使用第一和第二顏色將第一和 第二數(shù)據(jù)組可視化。因此，可以在視覺(jué)上驗(yàn)證第一數(shù)據(jù)組與第二數(shù)據(jù)組在 它們的表面幾何形狀上相對(duì)應(yīng)。可以將外部數(shù)據(jù)組半透明可視化，從而將 易于驗(yàn)證對(duì)應(yīng)性。備選地，第一和第二數(shù)據(jù)組交替地在彼此之上可視化。
通過(guò)將第一數(shù)據(jù)組和第二數(shù)據(jù)組可視化，可以在視覺(jué)上確定是否由第 一數(shù)據(jù)組形成的表面對(duì)應(yīng)于由第二數(shù)據(jù)組形成的表面。'
第一數(shù)據(jù)記錄可以包含信息例如第一數(shù)據(jù)文件，所述第一數(shù)據(jù)文件包 括描述要制造的牙部件的幾何形狀的數(shù)據(jù)?？梢詫⒌谝晃募袷接糜诘谝?br> 數(shù)據(jù)文件。第一文件格式可以對(duì)應(yīng)于由第一制造裝置4使用的文件格式。 此外，第一文件格式可以例如是TRM文件格式。
第一數(shù)據(jù)記錄和/或第二數(shù)據(jù)記錄可以包含患者信息?；颊咝畔⒖梢岳?如是識(shí)別數(shù)據(jù)。該識(shí)別數(shù)據(jù)可以是用戶選擇的標(biāo)識(shí)符。備選地或另外地， 識(shí)別數(shù)據(jù)可以是獨(dú)特的標(biāo)識(shí)符，例如UUID (通用唯一標(biāo)識(shí)符)?；颊咝畔?還可以包含姓名、治療ID和/或患者編號(hào)。識(shí)別數(shù)據(jù)還可以是印模托盤(pán)10 的識(shí)別數(shù)據(jù)。
第二數(shù)據(jù)記錄可以包含例如至少第二數(shù)據(jù)文件的信息，其包括描述要 制造的物理牙模型80的幾何形狀的數(shù)據(jù)。第二數(shù)據(jù)記錄可以包含用于要 制造的第一物理牙模型81和第二物理牙模型82的分開(kāi)的數(shù)據(jù)文件。備選 地，單個(gè)的數(shù)據(jù)文件包含描述第一和第二物理牙模型61、 62兩者的幾何 形狀的數(shù)據(jù)?？梢詫⒌诙募袷接糜诘诙?shù)據(jù)文件。第二文件格式可以 對(duì)應(yīng)于由第二制造裝置5使用的文件格式。第二文件格式可以例如是STL (立體光刻)文件格式。
在一些實(shí)施方案中，獲得第一數(shù)據(jù)記錄包括在第一制造裝置4接收第 一數(shù)據(jù)記錄。而且，獲得第一數(shù)據(jù)記錄可以包括從第一數(shù)據(jù)記錄檢索第一 數(shù)據(jù)文件。然后，可以使用該第一數(shù)據(jù)文件控制第一制造裝置4。利用描 述幾何形狀的數(shù)據(jù)文件的這樣的制造裝置的控制是普通已知的，并且在本文中將不詳細(xì)描述。
在一些實(shí)施方案中，獲得第二數(shù)據(jù)記錄包括在第二制造裝置5接收第 二數(shù)據(jù)記錄。而且，獲得第二數(shù)據(jù)記錄可以包括從第二數(shù)據(jù)記錄檢索第二 數(shù)據(jù)文件。然后，使用該第二數(shù)據(jù)文件控制第二制造裝置5。
第一制造裝置4可以包括自由形態(tài)制作裝備(free form fabrication equipment)。自由形態(tài)制作裝備可以例如包括CIM (計(jì)算機(jī)集成制造)系統(tǒng)。 CIM系統(tǒng)可以例如包括SLA (立體光刻設(shè)備)、CNC (計(jì)算機(jī)數(shù)控)加工、 EDM(放電加工)和瑞士自動(dòng)加工系統(tǒng)中的至少一種。例如，如果使用SLA 系統(tǒng)，則第二文件格式可以具有STL文件格式。利用描述幾何形狀的數(shù)據(jù) 文件的這樣的制造裝置的控制是普通己知的，并且在本文中將不詳細(xì)描 述。
在已經(jīng)制造了物理牙模型80和牙部件時(shí)，可以將調(diào)試裝備6用于完成 牙修復(fù)體。調(diào)試操作可以例如包括覆蓋牙部件、磨制和/或咬合校核。
圖8a示例了調(diào)試裝備6的一個(gè)實(shí)施方案。調(diào)試裝備6和物理牙模型 80還屬于在本申請(qǐng)的同一天提交的題目為"牙模型、咬合架及其制備方法" 的分開(kāi)的專利申請(qǐng)，并且所述分開(kāi)的專利申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容通過(guò)參考而結(jié)合 在此。
在圖8a的實(shí)施方案中，調(diào)試裝備6包含用于根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的 系統(tǒng)而設(shè)計(jì)的咬合架70。咬合架6包含第一部分70a和第二部分70b。為 了示意性的目的，第二部分70b用假想線顯示。每一個(gè)部分包含陽(yáng)/陰裝置。 每一個(gè)陽(yáng)/陰裝置包含至少兩個(gè)分開(kāi)的不連續(xù)元件71a、 71b。在一些實(shí)施 方案中，陽(yáng)/陰裝置包含三個(gè)分開(kāi)的不連續(xù)元件71a、 71b、 71c。該不連續(xù) 元件71a、 71b、 71c可以作為凸出部和凹迸部形成。不連續(xù)元件71a、 71b、 71c的提供是為了調(diào)試操作和準(zhǔn)確度校核而模擬患者的頜的自然運(yùn)動(dòng)。對(duì) 不連續(xù)元件71a、 71b、 71c的尺寸和位置進(jìn)行配置，從而在表面72、 73 接觸時(shí)，分別在所述凸出部和凹進(jìn)部的每一個(gè)的側(cè)壁之間形成間隙。表面 72、 73被分別安置在咬合架70的第一和第二部分70a、 70b的支持部分 74a、 74b上。
咬合架70包含用于將物理牙模型80(圖8b)連接到咬合架70的連接界 面。在圖8a的實(shí)施方案中，連接界面包含嚙合界面75。嚙合界面75可以包含凸出部和凹進(jìn)部中的至少一個(gè)。咬合架70的嚙合界面75適于嚙合與
物理牙模型80整體成型的嚙合界面76(圖8b)。在此實(shí)施方案中，咬合架 70的嚙合界面75的形狀與物理牙模型80的嚙合界面76的形狀互補(bǔ)。嚙 合界面76使得物理牙模型80能夠快速鎖定和快速釋放。在圖8a-8b的實(shí) 施方案中，咬合架70的嚙合界面75包含延長(zhǎng)的凹進(jìn)部。物理牙模型80 的嚙合界面76包含延長(zhǎng)的凸出部。因而，有助于滑動(dòng)嚙合。在其它的實(shí) 施方案中，嚙合界面75、 76形成鎖合(snap-fit)界面。咬合架70和物理牙 模型80之間的可釋放的嚙合界面允許使得咬合架70可以再使用。而且， 可以保持物理牙模型80的材料最少化。
在一些實(shí)施方案中，使物理牙模型與咬合架成為整體(未示出)。于是， 咬合架的嚙合表面與物理牙模型整體成型。如果使物理牙模型與咬合架成 為整體，則實(shí)現(xiàn)物理牙模型進(jìn)入到咬合架中的精確和持久的定位。還可以 使該定位極為堅(jiān)固，例如在運(yùn)輸過(guò)程中經(jīng)受住粗暴的處置。
圖8b示例了物理牙模型80。物理牙模型80可以包含第一物理牙模型 81和第二物理牙模型82。第一物理牙模型81可以是上頜的模型，并且可 以包括至少一顆牙齒、至少一個(gè)預(yù)備體、和/或軟組織。第二物理牙模型 82可以是下頜的模型，并且可以包括至少一顆牙齒、至少一個(gè)預(yù)備體、和 /或軟組織。
在圖8a的實(shí)施方案中，第一物理牙模型81包含預(yù)備體83的模型。第 一物理牙模型81還包含鄰近預(yù)備體83的牙齒84a、 84b以及軟組織85。 第二物理牙模型82包含咬合牙齒86a、 86b、 86c以及軟組織87。在一些 實(shí)施方案中，提供了第三物理模型(未示出)。在第三物理模型上，在預(yù)備 體83的模型的周?chē)峁┝税歼M(jìn)部。該凹進(jìn)部被安置在當(dāng)將牙部件安裝在 預(yù)備體83的模型上時(shí)該牙部件將終止的位置。該凹進(jìn)部可以使用根據(jù)本 發(fā)明的實(shí)施方案的CAD應(yīng)用程序形成并且因而被包括在第二數(shù)據(jù)記錄 中。從而，可以使用第二制造裝置5制造在修復(fù)體模型周?chē)陌歼M(jìn)部。
在一些實(shí)施方案中，牙模型由可控制的可固化材料制成，其允許可以 獲得高的準(zhǔn)確度和質(zhì)量，而不論溫度和濕度的變化。這樣的可控制的可固 化材料可以是自由形態(tài)制作技術(shù)例如快速原型制作技術(shù)中使用的任何材 料。例如，如果使用SLA法，則可控制的可固化材料可以包含光致聚合物樹(shù)脂。所述樹(shù)脂可以通過(guò)控制紫外線激光的光束來(lái)固化。可控制的可固 化材料，是指使用控制裝置例如數(shù)據(jù)記錄產(chǎn)生單元3可以固化的材料。
圖9示例了數(shù)據(jù)記錄產(chǎn)生單元3的實(shí)施方案。圖9的實(shí)施方案中的數(shù)
據(jù)記錄產(chǎn)生單元3包括可視化單元200、輸入接口201、存儲(chǔ)器202、控制 器203和通信接口 204。數(shù)據(jù)記錄產(chǎn)生單元3可以例如包含計(jì)算機(jī)。
可視化單元200可以包含顯示器。可視化單元200可以用于顯示例如 數(shù)字模型50、數(shù)字印模60、用于根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的方法的應(yīng)用程 序、和/或CAD應(yīng)用程序。
輸入接口 201可以包含鼠標(biāo)、鍵盤(pán)、觸針墊、觸摸墊和操縱桿中的至 少一種。用戶可以使用輸入接口 201將信息輸入到數(shù)據(jù)記錄產(chǎn)生單元3中。 此外，用戶可以使用輸入接口 201控制可視化單元200上顯示的光標(biāo)。
存儲(chǔ)器202可以包含RAM(隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)、ROM(只讀存儲(chǔ)器)、閃 存和非易失性存儲(chǔ)器中的至少一種。存儲(chǔ)器202可以用于存儲(chǔ)從掃描儀裝 置2接收的任何信息。此外，可以將用于控制掃描儀裝置2以及任何其它 的裝置或裝備的軟件存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器202中。存儲(chǔ)器202還可以存儲(chǔ)用于實(shí) 施根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的方法的軟件。
控制器203可以包含處理單元，例如CPU(中央處理單元)和ASIC(專 用集成電路)中的至少一種?？刂破?03可以適于運(yùn)行用于控制掃描儀裝置 2的軟件，通過(guò)通信接口 204與第一制造裝置4和/或第二制造裝置5通信， 和/或執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的方法。
通信接口 204可以包含串行電纜接口 、 USB(通用串行總線)接口 、 WAN 通信接口和LAN通信接口中的至少一種。
掃描儀裝置2、第一制造裝置4和第二制造裝置5中的任何一種都可 以包含對(duì)應(yīng)于數(shù)據(jù)記錄產(chǎn)生單元3的通信接口 204。
可以將根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)安置在一個(gè)或多個(gè)地理場(chǎng)所。例如，可以在 第一場(chǎng)所例如在牙科醫(yī)生處產(chǎn)生物理印模30?？梢詫呙鑳x裝置2安置在 第一地理場(chǎng)所。備選地，可以將掃描儀裝置2安置在第二地理場(chǎng)所，例如 在牙科技師處?？梢詫?shù)據(jù)記錄產(chǎn)生單元3安置在牙科醫(yī)生、牙科技師或 制造機(jī)構(gòu)處。可以將第一制造裝置4和第二制造裝置5安置在相同或不同 的地理場(chǎng)所。根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的裝備的任何一種可以通過(guò)連接接口連接。每一個(gè)連接接口可以包含連接線、LAN(局域網(wǎng))和/或WAN(廣域網(wǎng))
連接接口 。
在物理牙模型30和牙部件的制造以后，可以將它們可能地經(jīng)由分配中 心載運(yùn)到調(diào)試裝備6的地理場(chǎng)所。該調(diào)試裝備6的地理場(chǎng)所可以例如是牙 科醫(yī)生或牙科技師處。在調(diào)試操作以后，可以交付牙修復(fù)體，以使用安裝 裝備7安裝。安裝裝備7可以包含用于將牙修復(fù)體連接到患者的預(yù)備體上 的粘固劑。
提供作為數(shù)據(jù)記錄的用于制造牙部件和物理牙模型80的信息，這允許 了定制的牙部件以及物理牙模型80的集中制造。這又允許規(guī)模化經(jīng)濟(jì)以 及因而縮減成本。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的系統(tǒng)是靈活的。此外，與利用石膏設(shè)計(jì)模型相 比，石膏設(shè)計(jì)模型的排除允許了需要進(jìn)行的步驟的數(shù)量的減少。例如，不 需要石膏設(shè)計(jì)模型的切段和/或磨制。因而，與利用石膏設(shè)計(jì)模型的系統(tǒng)相 比，根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的效率得以提高。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的系統(tǒng)還 比利用手工制作的任何系統(tǒng)更有效率，根據(jù)利用手工制作的任何系統(tǒng)，盡 管沒(méi)有通過(guò)利用石膏設(shè)計(jì)模型制造框架，但是在框架的基礎(chǔ)上逐層構(gòu)建牙 部件。牙部件的手工制作固有地包括許多工作。由于牙部件和物理模型60 是基于單個(gè)的數(shù)字模型和甚至數(shù)字模型50的相同表面，因此可以提供優(yōu)
異的準(zhǔn)確度。因而，牙部件的內(nèi)表面和模型的外表面可以具有非常緊密的 配合。
可以將本發(fā)明的實(shí)施方案裝入能夠執(zhí)行本文中所述的方法和功能的計(jì) 算機(jī)程序產(chǎn)品中。當(dāng)在具有計(jì)算機(jī)能力的系統(tǒng)中裝載并運(yùn)行該計(jì)算機(jī)程序 產(chǎn)品時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。上下文中的計(jì)算機(jī)程序、軟件程序、程序產(chǎn)品 或軟件是指以任何編程語(yǔ)言、編碼或符號(hào)的一組指令的任何表達(dá)，其意欲 引起具有處理能力的系統(tǒng)立即或在轉(zhuǎn)化成另一種語(yǔ)言、編碼或符號(hào)以后， 執(zhí)行具體的功能。
可以將第一數(shù)據(jù)記錄和第二數(shù)據(jù)記錄的每一種存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置。第一 數(shù)據(jù)記錄和第二數(shù)據(jù)記錄可以被存儲(chǔ)在共同的存儲(chǔ)裝置。該共同的存儲(chǔ)裝 置可以例如是數(shù)據(jù)記錄產(chǎn)生單元3的存儲(chǔ)器202。備選地或另外地，可以
將第一數(shù)據(jù)記錄和第二數(shù)據(jù)記錄存儲(chǔ)在分開(kāi)的存儲(chǔ)裝置。該分開(kāi)的存儲(chǔ)裝置可以例如分別是第一制造裝置4和第二制造裝置5的每一個(gè)的存儲(chǔ)器。
以上已經(jīng)通過(guò)參考具體實(shí)施方案描述了本發(fā)明。然而，除以上描述以 外的其它實(shí)施方案同等地可以在本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)。在本發(fā)明的精 神和范圍之內(nèi)，可以提供與上述那些通過(guò)硬件或軟件進(jìn)行本方法的方法步 驟不同的方法步驟。可以以與所述的那些不同的其它組合將本發(fā)明的不同 特征和步驟組合。本發(fā)明的范圍僅由后附專利權(quán)利要求書(shū)限制。
權(quán)利要求
1.一種獲得用于制造牙部件和牙結(jié)構(gòu)的至少一部分的物理牙模型(60、61、62)的數(shù)據(jù)的方法，所述方法包括獲得用于制造所述牙部件的第一數(shù)據(jù)記錄，所述第一數(shù)據(jù)記錄包含基于數(shù)字牙模型(50、51、52)的一部分的信息；和獲得用于制造所述物理牙模型(60、61、62)的第二數(shù)據(jù)記錄，所述第二數(shù)據(jù)記錄包含基于所述數(shù)字牙模型(50、51、52)的至少所述部分的信息。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中獲得所述第一數(shù)據(jù)記錄包括獲得 包含基于所述數(shù)字牙模型(50、 51、 52)的預(yù)備體部分的信息的數(shù)據(jù)記錄，并且獲得所述第二數(shù)據(jù)記錄包括獲得基于所述數(shù)字牙模型(50、 51、 52)的 至少所述預(yù)備體部分的信息。
3. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中獲得所述第一數(shù)據(jù)記 錄以及獲得所述第二數(shù)據(jù)記錄包括獲得所述數(shù)字牙模型(50、 51、 52)的至少所述部分的表面幾何形狀的信息。
4. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，所述方法包括 通過(guò)控制掃描儀裝置(2)，獲得物理印模(30、 31、 32)的一部分的至少一個(gè)數(shù)字印模(60、 61、 62)，所述物理印模(30、 31、 32)的所述部分包含所述牙結(jié)構(gòu)的一部分的印模；和產(chǎn)生基于所述數(shù)字印模(60、 61、 62)的數(shù)字牙模型(50、 51、 52)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中所述獲得至少一個(gè)數(shù)字印模(60、 61、 62)的步驟包括控制所述掃描儀裝置(2)，以在掃描所述物理印模(30、 31、 32)的第一部分時(shí)應(yīng)用第一掃描分辨率，并且在掃描所述物理印模(30、 31、 32)的第二部分時(shí)應(yīng)用第二掃描分辨率，所述第一掃描分辨率高于所述 第二掃描分辨率。
6. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中獲得所述第二記錄包 括對(duì)所述數(shù)字牙模型(50、 51、 52)的至少一部分增加連接界面。
7. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中獲得所述第一數(shù)據(jù)記錄包括獲得包含基于所述數(shù)字牙模型(50、 51、 52)的所述部分的信息的數(shù)據(jù)記錄，所述部分已經(jīng)使用第一掃描分辨率產(chǎn) 生；禾口獲得所述第二數(shù)據(jù)記錄包括獲得包含基于所述數(shù)字牙模型(50、 51、52)的至少所述部分的信息的數(shù)據(jù)記錄，所述部分已經(jīng)使用第二掃描分辨率產(chǎn)生，所述第二掃描分辨率低于所述第一掃描分辨率。
8. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中獲得所述第一數(shù)據(jù)記 錄包括在CAM設(shè)備上接收所述第一數(shù)據(jù)記錄，并且基于所述第一數(shù)據(jù)記 錄制造至少所述牙部件。
9. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中獲得所述第二數(shù)據(jù)記 錄包括在自由形態(tài)制造設(shè)備上接收所述第二數(shù)據(jù)記錄，并且所述方法包括 基于所述第二數(shù)據(jù)記錄制造所述物理牙模型(30、 31、 32)。
10. —種包含計(jì)算機(jī)程序編碼設(shè)備的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，所述計(jì)算機(jī)程 序產(chǎn)品用于在通過(guò)具有計(jì)算機(jī)能力的電子裝置運(yùn)行所述計(jì)算機(jī)程序編碼 設(shè)備時(shí)，執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的方法。
11. 一種獲得用于制造牙部件和牙結(jié)構(gòu)的至少一部分的物理牙模型 (60、 61、 62)的數(shù)據(jù)的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包含數(shù)據(jù)記錄產(chǎn)生單元(3)，所述數(shù) 據(jù)記錄產(chǎn)生單元(3)適于獲得用于制造所述牙部件的第一數(shù)據(jù)記錄，所述第一數(shù)據(jù)記錄包含基 于數(shù)字牙模型(50、 51、 52)的一部分的信息；和獲得用于制造所述物理牙模型(60、 61、 62)的第二數(shù)據(jù)記錄，所述第 二數(shù)據(jù)記錄包含基于所述數(shù)字牙模型(50、 51、 52)的至少所述部分的信息。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中所述數(shù)據(jù)記錄產(chǎn)生單元(3)適于為所述第一數(shù)據(jù)記錄獲得包含基于所述數(shù)字牙模型(50、 51、 52)的預(yù)備體部分的信息的數(shù)據(jù)記錄，和為所述第二數(shù)據(jù)記錄獲得基于所述數(shù)字牙模型(50、 51、 52)的至少所述預(yù)備體部分的信息。
13. 根據(jù)權(quán)利要求11或12中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中所述數(shù)據(jù)記錄 產(chǎn)生單元(3)適于為所述第一數(shù)據(jù)記錄和所述第二數(shù)據(jù)記錄獲得所述數(shù)字牙模型(50、 51、 52)的至少所述部分的表面幾何形狀的信息。
14. 根據(jù)權(quán)利要求11至13中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中所述數(shù)據(jù)記錄產(chǎn)生單元(3)適于通過(guò)控制掃描儀裝置(2)，獲得物理印模(30、 31、 32)的一部分的至少 一個(gè)數(shù)字印模(60、 61、 62)，所述物理印模(30、 31、 32)的第一部分包含所 述牙結(jié)構(gòu)的一部分的印模；和基于所述數(shù)字印模(60、 61、 62)產(chǎn)生所述數(shù)字牙模型(50、 51、 52)。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中所述數(shù)據(jù)記錄產(chǎn)生單元(3)適于 控制所述掃描儀裝置(2)，以在掃描所述物理印模(30、 31、 32)的第一部分 時(shí)應(yīng)用第一掃描分辨率，并且在掃描所述物理印模(30、 31、 32)的第二部 分時(shí)應(yīng)用第二掃描分辨率，所述第一掃描分辨率高于所述第二掃描分辨 率。
16. 根據(jù)權(quán)利要求11至15中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中所述數(shù)據(jù)記錄 產(chǎn)生單元(82)適于對(duì)所述數(shù)字牙模型(50、 51、 52)的至少一部分增加連接界 面。
17. 根據(jù)權(quán)利要求11至16中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中所述數(shù)據(jù)記錄 產(chǎn)生單元適于為所述第一數(shù)據(jù)記錄獲得包含基于所述數(shù)字牙模型(50、 51、 52)的所述部分的信息的數(shù)據(jù)記錄，所述部分已經(jīng)使用第一掃描分辨率產(chǎn)生；和為所述第二數(shù)據(jù)記錄獲得包含基于所述數(shù)字牙模型(50、 51、 52)的至 少所述部分的信息的數(shù)據(jù)記錄，所述部分已經(jīng)使用第二掃描分辨率產(chǎn)生， 所述第二掃描分辨率低于所述第一掃描分辨率。
18. 根據(jù)權(quán)利要求11至17中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括CAM 設(shè)備，所述CAM設(shè)備適于接收所述第一數(shù)據(jù)記錄；和 基于所述第一數(shù)據(jù)記錄制造至少所述牙部件。
19. 根據(jù)權(quán)利要求11至18中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括自由 形態(tài)制造設(shè)備，所述自由形態(tài)制造設(shè)備適于接收所述第二數(shù)據(jù)記錄；和基于所述第二數(shù)據(jù)記錄制造至少所述物理牙模型(30、 31、 32)。
20. —種包含根據(jù)權(quán)利要求1的方法所述的第一數(shù)據(jù)記錄和所述的第二數(shù)據(jù)記錄中的至少一種的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種獲得用于制造牙部件和牙結(jié)構(gòu)的至少一部分的物理牙模型(60、61、62)的數(shù)據(jù)的方法。該方法包括獲得用于制造牙部件的第一數(shù)據(jù)記錄，所述第一數(shù)據(jù)記錄包含基于數(shù)字牙模型(50、51、52)的一部分的信息。而且，該方法包括獲得用于制造物理牙模型(60、61、62)的第二數(shù)據(jù)記錄，所述第二數(shù)據(jù)記錄包含基于數(shù)字牙模型(50、51、52)的至少所述部分的信息。此外，公開(kāi)了一種用于執(zhí)行所述方法的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品以及一種用于制造牙部件和物理模型的系統(tǒng)。
文檔編號(hào)A61C13/00GK101553187SQ200780039744
公開(kāi)日2009年10月7日 申請(qǐng)日期2007年1月8日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月27日
發(fā)明者佩爾-奧勒夫·卡爾松, 珍妮·費(fèi)爾特, 馬茲·安德生 申請(qǐng)人:諾貝爾生物服務(wù)公司